基于RBF神经网络补偿的一种绳牵引并联机器人支撑系统的力/位混合控制

为了保证用于风洞试验的绳牵引并联机器人支撑系统(Wire-Driven Parallel Robot Support System WDPRSS)的末端执行精度,设计了一种采用Hamilton-Jacobi Inequality(HJI)定理并基于RBF神经网络补偿的力/位混合控制。通过对WDPRSS的动力学建模分析,选择以位姿作为变量建立WDPRSS的整体动力学方程。将所设计的力/位混合控制代入到整体动力学方程中得误差闭环系统,对闭环系统进行稳定性分析,结果证明WDPRSS是趋于渐进稳定特性的。对八绳牵引的并联机器人支撑系统进行MATLAB/SIMULINK仿真实验,仿真结果表明所设计的力/位混合控制是正确有效的,满足控制精度要求,并将所设计的力/位混合控制与PD控制进行对比分析。最后,通过样机实验验证了所提控制方案的有效性。仿真实验和样机实验为在样机上进行技术实现提供了理论依据和实验基础

双目视觉绳系支撑飞行器模型位姿动态测量

绳牵引并联机器人(WDPR)为风洞试验提供了一种新型支撑方式,可用于多/六自由度风洞复杂动态试验。针对该支撑下飞行器模型的大范围运动,发展了一种基于双目视觉的模型位姿动态测量方法。首先,设计了一种编码合作标志点,合理布置于模型表面,通过图像处理消除绳对标志点成像干扰,进行标志点三维重构;然后,利用绝对定姿算法求解相对位姿初值,且给出了理论误差分析,并基于双目相机重投影误差构建李代数下的无约束最小二乘优化问题,采用L-M算法进行位姿优化;最后,采用该测量系统分别进行了静态和动态精度验证试验,以及大迎角俯仰振荡等3种单/多自由度典型运动轨迹测量。试验数据显示,静态角度和位移测量精度分别优于0.02°/0.02mm;动态测量时角度精度可达到0.1°量级,位移平均误差为0.4mm。研究结果表明:设计的双目视觉测量系统是有效可行的,可为后续风洞试验的实际应用提供支持。国家自然科学基金(11702232,11472234)中央高校基本科研业务费专项资金(20720180071)~

双目视觉绳系支撑飞行器模型位姿动态测量

基于机器人技术的绳牵引并联机构为风洞试验提供了一种新型支撑方式,可用于多/六自由度风洞复杂动态试验。针对该支撑下飞行器模型的大范围运动,发展了一种基于双目视觉的模型位姿动态测量方法。首先,设计了一种编码合作标志点,合理布置于模型表面,通过图像处理消除绳对标志点成像干扰,进行标志点三维重构;然后,利用绝对定姿算法求解相对位姿初值,且给出了理论误差分析,并基于双目相机重投影误差构建李代数下的无约束最小二乘优化问题,采用L-M算法进行位姿优化。最后,采用该测量系统分别进行了静态和动态精度验证实验,以及大迎角俯仰振荡等三种单/多自由度典型运动轨迹测量。实验数据显示,静态角度和位移测量精度分别优于0.02°/0.02mm;动态测量时角度精度可达到0.1°量级,位移平均误差为0.4mm。上述研究结果表明设计的双目视觉测量系统是有效可行的,可为后续风洞试验的实际应用奠定基础。国家自然科学基金(11702232,11472234);;\n中央高校基本科研业务费(20720180071

微地形环境下输电线路微气象分析与预测技术

为了研究微地形区域输电线路运行的气象情况，在小气候理论基础上，以华北电网3条典型微地形区域且历史上发生过由极端天气引发的输电线路事故为例，分析了山区微地形导致的微气象形成机理，并利用多元回归分析方法建立了微地形气象因子与宏观大气参数之间的回归预测模型。研究结果表明，该方法可以从定量角度揭示微气象参数之间的关联关系，并且能够对微地形区域输电线路运行的微气象参数情况进行分析与预测，为输电线路电气可靠性实时评估与预警系统的建立奠定基础。国网天津市电力公司科技项目（沿海重污区输电线路覆湿雪闪络预测技术研究，KJ19-1-07）国家电网公司科技项目资助（微地形、微气象电网覆冰数值预测技术研究，52020118000U）国家自然科学基金项目（外绝缘表面液滴吸附生长模型及诱发沿面放电闪络机理研究，51677128

超视锐度研究及理论解释

超视锐度超分辨是视觉研究中一个奇特的现象, 本文先对超视锐度现象的实验研究情况作一系统介绍, 然后阐述了相关理论模型及观点联系到其他感觉系统中也有类似现象, 从信息论观点提出这是一种系统层次上的功能现象, 具有重要的理论意义和实际应用前景国家自然科学基金资助项目(60275023) 武器装备予研基金资助项目(514540503

考虑绳阻尼的绳系并联机器人动力学特性分析

针对应用于风洞试验模型支撑的绳系并联机器人的设计需求，采用实验和理论建模相结合的方法，研究绳阻尼对绳系并联机器人动力学特性的影响。首先，为了准确地定量描述绳阻尼，设计了一套测量绳索阻尼的实验装置，通过实验得到了不同参数下的绳阻尼比；其次，考虑了绳阻尼，对绳张力进行建模，并提出了考虑绳阻尼的绳系并联机器人的动力学建模方法；最后，分析了绳阻尼对绳系并联机器人动力学特性的影响。结果表明：绳阻尼对绳系并联机器人动力学响应的影响主要体现在响应幅值上，绳直径越大，绳阻尼对绳系并联机器人动力学响应的减振作用越明显。当绳阻尼系数大于0.6 N·s/m时，不论绳直径粗细如何，绳阻尼对绳系并联机器人动力学特性的影响不能忽略。国家自然科学基金(基金号11472234,11702232,11072207);;\n中央高校基本科研业务费(20720180071

中国式学科评估:问题与出路

今年四月份,教育部学位与研究生教育发展中心(以下简称"教育部学位中心")邀请全国学位授予单位参加全国第四轮一级学科整体水平评估。随之,各个高校展开了一场大规模、高级别的学科评估申报及材料提交总动员。第四轮学科评估自发布起也引发了学界的广泛关注和热烈讨论。高等教育是中国崛起的思想发动机,关涉民族复兴的未来,而学科评估是近年来中国高等教育学科建设成就的集中展示,其意义和影响可谓深远。为了更好推进学科评估科学进行,特别是促进高等教育健康发展,《探索与争鸣》编辑部邀请全国

Freestanding palladium nanosheets with plasmonic and catalytic properties

通讯作者地址: Huang, XQ (通讯作者), Xiamen Univ, State Key Lab Phys Chem Solid Surfaces, Xiamen 361005, Peoples R China 地址: 1. Xiamen Univ, State Key Lab Phys Chem Solid Surfaces, Xiamen 361005, Peoples R China 2. Xiamen Univ, Dept Chem, Coll Chem & Chem Engn, Xiamen 361005, Peoples R China 3. Xiamen Univ, Dept Phys, Xiamen 361005, Peoples R China 电子邮件地址: [email protected] metal films can exhibit quantum size and surface effects that give rise to unique physical and chemical properties(1-7). Metal films containing just a few layers of atoms can be fabricated on substrates using deposition techniques(7), but the production of freestanding ultrathin structures remains a significant challenge. Here we report the facile synthesis of freestanding hexagonal palladium nanosheets that are less than 10 atomic layers thick, using carbon monoxide as a surface confining agent. The as-prepared nanosheets are blue in colour and exhibit a well-defined but tunable surface plasmon resonance peak in the near-infrared region. The combination of photothermal stability and biocompatibility makes palladium nanosheets promising candidates for photothermal therapy. The nanosheets also exhibit electrocatalytic activity for the oxidation of formic acid that is 2.5 times greater than that of commercial palladium black catalyst.NSF of China 20925103 20871100 20721001 20703032 MOST of China 2009CB930703 2011CB932403 Fok Ying Tung Education Foundation 121011 NSF of Fujian 2009J06005 Key Scientific Project of Fujian Province 2009HZ0002-

中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军